Relación dosis-respuesta entre actividad física y riesgo de morbilidad y mortalidad

Como en todo en la vida, a la hora de hacer ejercicio físico de forma regular, «cuánto más, mejor«, es una premisa que debe ser revisada (durante el post, hablaré indistintamente de ejercicio o actividad física, aunque ya he mencionado en algunas ocasiones que son dos términos distintos).

Practicar deporte nos ayuda a incrementar el gasto energético total (GET) y mejorar la salud. Varias dudas en relación a este asunto: ¿Hasta qué punto incrementar el GET reduce el riesgo relativo de morbilidad y mortalidad?; ¿Existe un punto de inflexión a partir del cual, incrementar el GET, puede ser perjudicial para la salud?

Perspectiva histórica: «Ejercicio es Medicina«.

El 5 de noviembre de 2007, el American College of Sport Medicine (ACSM), con el respaldo del American Medical Association and Office of the Surgeon General, lanzaron una iniciativa global para movilizar a médicos, profesionales de la salud, educadores y sanitarios en general, para promover la práctica regular de actividad física, con el objetivo de prevenir, reducir, controlar o tratar enfermedades que afectan a la salud y la calidad de vida de los humanos (1). Esta iniciativa recibió el nombre de «Ejercicio es Medicina«. Las conclusiones del informe se resumieron en la recomendación general de prescribir y practicar 150 minutos a la semana de actividad física moderada en adultos sanos.

Imagen de Tipton (2)

Se le atribuye a Susruta de India (600 a. C.), ser el primer médico en prescribir (de forma registrada) ejercicio diario moderado (2). Entre sus recetas, se encontraba la siguiente recomendación: «el ejercicio debe tomarse todos los días, pero solo hasta la mitad de su capacidad, ya que de lo contrario, puede resultar fatal» (3, p. 486). Además, antes de prescribir el ejercicio, era esencial: «que el médico considerara la edad, la fuerza, el físico, el terreno del ejercicio y la dieta del paciente. Estar fuerte firme, compacto y delgado, implicaba crecimiento de las extremidades y los músculos, mejoraba la digestión y el cutis, evitaba la pereza y reducía la senilidad» (3).

Por otro lado, Susruta, opinaba que practicar ejercicio extenuante o muy intenso, podría ser causa de múltiples enfermedades y conducir a la muerte (4).

Encontraremos también influencias de la medicina en este campo en la historia médica griega, con Hipócrates como elemento central, en Homero, la influencia de Esparta (800 y 600 a. C.), Pitágoras (quién estableció una escuela en Crotana a cuyos seguidores les aconsejó que hicieran ejercicio diariamente por motivos de salud), Aristóteles…. hasta llegar a los esfuerzos del siglo XXI de ACSM para maximizar la salud física y mental mediante la promoción de más ejercicio en la vida diaria. Como vemos, estas raíces tienen su origen en la antigüedad. Podría ser considerado algo inesperado, que los médicos milenarios en sociedades agrarias prescribieron ejercicio diario moderado para mejorar la salud.

Pensemos a día de hoy. ¿En cuántas ocasiones, ha salido de una visita a su médico de cabecera con una prescripción (y no recomendación) de practicar actividad física regular?. ¿En alguna ocasión, le abrieron un historial clínico como sugirió Susruta, hace 2600 años?. ¿Cuántos médicos ha conocido que practicaran o usted sospechara, actividad física moderada de forma regular?.

La perspectiva histórica debe servirnos simplemente para poner el contexto la importancia de hacer ejercicio, todos los días, o casi todos, a ser posible. Los más viejos (y sabios) del lugar ya lo sabían.

¿Cuándo más es mejor?

Se han realizado varios estudios con cohortes notables que merecen ser citados. En 1947, se realizó el London Transports Workers Study (5), en los empleados de dicha compañía. Las conclusiones del estudio fueron que aquellos trabajadores que ocupaban puestos que les obligaba a estar físicamente activos, tuvieron menos incidencia de padecer enfermedad cardiovascular (ECV) que los hombres inactivos. Además, la enfermedad en los más activos fue de menor gravedad, tuvieron una letalidad temprana más pequeña y una tasa de mortalidad temprana más baja.

Unos años más tarde, en 1951, un estudio dirigido por Paffenbarger (6) con 6,351 estibadores de 35 a 74 años fueron clasificados según el siguiente criterio: tareas extenuantes, moderadas y ligeras. Tras 22 años de seguimiento, los trabajadores del primer grupo (extenuantes) experimentaron menos eventos coronarios y tuvieron un riego relativos inferior que aquellos englobados dentro de tareas moderadas o ligeras.

Ambos estudios pusieron de relieve la importancia de estar activos frente a no estarlos, en relación a la probabilidad de sufrir algún evento coronario o no de forma temprana, o de vivir más años.

Estos estudios demostraron la correlación entre «entrenar duro» (en este caso trabajar duro) y disfrutar de mejor salud cardiovascular. Pero no responden a la pregunta que intentamos resolver. ¿Existe un límite por encima del cual, entrenar/trabajar de forma intensa puede ser perjudicial?

El 6 de marzo de 1986 se publicó en el The New England Journal of Medicine, un estudio de Paffenbarger (6) bajo el título «Physical activity, all-cause mortality, and longevity of college alumni«. Se examinaron además de la actividad física, otras características del estilo de vida, como hábito tabáquico o antecedentes familiares. Se examinaron nada más y nada menos que 16,936 alumnos que habían pasado por Harvard entre 1916 y 1950, de entre 35 y 70 años, para determinar las tasas de mortalidad por todas las causas y las influencias en la duración de la vida. 1,1413 ex-alumnos murieron durante 12 a 16 años de seguimiento (1962 a 1978). Un mayor nivel de actividad física realizada se relacionó inversamente con la mortalidad total, principalmente por ECV o respiratoria. Las tasas de mortalidad disminuyeron constantemente a medida que el gasto energético en dicha actividad aumentó de menos de 500 a 3500 kcal por semana, más allá de lo cual las tasas aumentaron ligeramente. Con o sin consideración de hipertensión, tabaquismo, extremos de ganancia de peso corporal o muerte temprana en los padres, las tasas de mortalidad de los alumnos fueron significativamente más bajas entre los físicamente más activos.

Un dato curioso, a la edad de 80 años, la cantidad de vida atribuible al ejercicio adecuado, en comparación con el sedentarismo, fue de uno a más de dos años. Otro dato, el riesgo relativo de muerte fue mayor en fumadores y hombres con hipertensión.

A diferencia de los estudios anteriores, este trabajo de Paffenbarger sí nos arroja luz sobre la cuestión planteada, ¿cuándo más es mejor?. La tabla 1 del estudio es la que sigue, (está en inglés, pero se entiende perfectamente)

La tabla mencionada, está ajustada por edad y nos muestra los ratios y riesgos relativos de muerte (por todas las causas) en 16,936 sujetos, en función del grado de actividad física llevada a cabo a lo largo de la vida adulta.

Algunas curiosidades.

Andar. Podríamos decir que cuánto más, mejor. El riesgo relativo de fallecer se reduce un 21% en aquellas personas que andan >9 millas por semana, respecto a los que andan menos. Sobre los beneficios de andar 10,000 pasos al día, ya hablé en este post.

Subir escaleras. Los datos son menos consistentes, según los autores, que citan textualmente, debido a clasificaciones erróneas. Algunos sujetos reportaron subir tramos de escaleras, otros dieron varias medidas…(es lo que tiene los estudios observacionales). En cualquier caso, aquí tenemos la primera duda. Subir o no más escaleras, que puede considerarse un ejercicio de intensidad elevada, no implicó estadísticamente menor o mayor probabilidad de fallecer de forma prematura.

Actividad física ligera. A mayor número de horas dedicada a practicar ejercicio ligero, mejor. El riesgo relativa de mortalidad se reduce un 30% al practicar ejercicio ligera >3 veces por semana.

Deportes vigorosos. A mayor número de días dedicado a entrenar o practicar ejercicio de forma intensa, comenzamos a ver un punto de inflexión. De nuevo, más no implica mejor. Y coincide en un entorno de elevada intensidad.

Gasto energético debido a la actividad física. El último resultado de la tabla me parece muy interesante, debido a que la clasificación es más detallada. El riesgo relativo de mortalidad va descendiendo a medida que más calorías gastamos, hasta el último rango, cuando gastamos >3,500 kcal, que incrementamos el riesgo de fallecer por todas las causas. El número de personas fallecidas que se movían en este entorno de trabajo fueron de 203. El mismo, que las personas que gastaban entre 1000 y 1499. El menor número de fallecimientos lo encontramos en un gasto de 3000 a 3499.

Para que nos hagamos una idea de lo que significa gastar más de 3500 kcal a la semana haciendo deporte, algunas orientaciones.

30 minutos de ejercicio en los siguientes deportes implica el siguiente gasto calórico (sujeto de 70 kilos de peso):

Aerobic 70-90 kcal
Badminton 214 kcal
Gasto calórico: baloncesto 244 kcal
Cross-training (lento) 225 kcal
Cross-training (rápido) 325 kcal
Croquet 101 kcal
Patines en línea 245 kcal
Entrenamiento por intervalos 183 kcal
Carrera a pie (lenta) 280 kcal
Carrera a pie (rápida)  448 kcal
Judo 162 kcal
Entrenamiento de fuerza 238 kcal

Sí, lo sé. Muchos pueden pensar que se gasta más. El ejercicio físico practicado de forma regular produce adaptación fisiológica, metabólica, etc etc y con el paso del tiempo vamos destinando menos y menos gasto calórico a la actividad. Es un mecanismo de adaptación.

Gastar más de 3500 kcal, según la tabla, implica dedicarle muchas horas al entrenamiento. Quizás, demasiadas.

¿Hasta dónde podemos gastar energía procedente de la actividad física?

Quizás, una comprensión más exacta de por qué existe un punto de inflexión a partir del cual incrementar el volumen de actividad física sea perjudicial lo encontraremos en el comportamiento fisiológico que implica el mecanismo de ingesta y gasto calórico.

Recordemos que en circunstancias normales, el gasto energético total de una persona adulta sana, viene determinado por (de forma resumida): gasto energético en reposo + termogénesis inducida en la dieta + gasto energético debido a la actividad física.

Como es lógico, existe un límite de gasto energético debido a la actividad. No es infinito, como podemos deducir. Para empezar, el límite superior de gasto calórico procedente de la actividad física puede establecerse mediante la ingesta diaria máxima de energía. En 1961, Kleiber (7) demostró que la ingesta de energía alimentaria máxima durante el crecimiento fue aproximadamente 5 veces mayor que la tasa metabólica en ayunas (datos en animales de granja). Debe saber el lector que los mamíferos y las aves son los dos grandes grupos con el mecanismo termorregulador, concepto que se denomina como homeotermos. Mantenemos la temperatura corporal dentro de unos límites, independientemente de la temperatura ambiental. El proceso consume energía química procedente de los alimentos ya que estos organismos (incluidos los seres humanos) tienen mecanismos para producir calor en ambientes fríos o para ceder calor en ambientes cálidos, conocidos en su conjunto como termorregulación.

Kleiber en la discusión de su revisión, citó textualmente : «Es intuitivamente obvio que debe existir un límite superior para la tasa de ingesta de alimentos de un animal en relación con su tamaño. La magnitud de este límite podría determinarse, por ejemplo, por la capacidad del intestino o las tasas a las que los nutrientes podrían ser digeridos. absorbido, transportado por la sangre o metabolizado«.

Algunas pruebas sugieren que es difícil ingerir y digerir suficientes alimentos durante el ejercicio prolongado más allá de 4,780 kcal al día (8). Además de la ingesta máxima de alimentos y las tasas de digestión, la capacidad de elevar el gasto de energía está limitada por las tasas de absorción de oxígeno y la distribución y eliminación de metabolitos. A este respecto, el factor más influyente para impulsar el gasto energético es el nivel de trabajo mecánico que puede mantener la musculatura humana. El límite superior para el gasto energético total sostenible en la población general es un límite de actividad física de 2.2 a 2.5, mientras que en personas entrenadas con buena forma física que consumen grandes cantidades de alimentos, estos valores pueden dispararse hasta 4 y 5 (9).

Es posible lograr mayores niveles de gasto diario de energía, sin embargo solo cuando se acompaña de un balance energético negativo y posiblemente un balance negativo de nitrógeno. Con el tiempo, se perderá peso, y cuando las condiciones persistan, una mayor proporción será procedente de masa corporal magra (10).

Factores de confusión fisiológicos

Como casi siempre, encontraremos conflicto en la interpretación de los resultados en el asunto que nos ocupa, cuando comparemos poblaciones de adultos entrenados en excelente forma física (atletas de resistencia de élite, personal militar) con el resto de los mortales. El primer grupo, podrán ser capaces de sentirse impulsados a realizar niveles extraordinarios de esfuerzo físico, ya sea por una motivación intrínseca muy alta y/o la capacidad de de anular señales de fatiga a las que sucumbirá la persona promedio.

Los factores se confusión se pueden definir como una variable que cambiará la estimación de la asociación entre la variable principal independiente de interés y la variable dependiente. Cuando incrementamos el gasto energético por actividad física, entran en juego variables como peso corporal total, por ejemplo, composición corporal, economía del movimiento, fatiga músculo esquelética, activación del sistema nervioso simpático, tasa de vaciado gástrico, regulación hormonal y predisposición genética, que influyen en que un aumento del gasto, es comúnmente menor de lo esperado, debido a estos factores de confusión.

Con el paso del tiempo, el tipo y volumen del entrenamiento, duración de la intervención, edad, evolución del peso corporal, cambios en la composición corporal, irán modificando drásticamente la cantidad de energía destinada a la actividad física. Lo que antes contaba para perder peso, por ejemplo (andar 7,500 pasos), con el paso de las semanas, no será efectivo.

Imaginemos entonces que la prescripción del ejercicio, va in crescendo, pasando de 30 minutos, a 60 para finalmente dedicar 90 minutos. El grado de compensación aumentará linealmente durante la prescripción. Compensación con la ingesta calórica, incluso con la necesidad de incrementar el tiempo dedicado a dormir (11).

Conclusión

La supervivencia es el resultado de una combinación de múltiples factores. Algunos nos vienen de serie incorporados (predisposición genética). Otros son resultado de nuestra interacción con el medio ambiente. Esto incluye la calidad de la dieta seguida, haber sido o no hipertensos, haber tenido o no sobrepeso u obesidad, haber estado físicamente activos. Lo que recojo en el post es sólo una foto puntual. Una pieza de un inmenso puzzle.

La prescripción de la actividad física por parte de los profesionales sanitarios debe ser de obligado cumplimiento con el objetivo de mejorar la salud de las personas, morbilidad y mortalidad.

Los datos de los que disponemos, nos inclinan a sugerir que siempre más es mejor, no es cierto. Hay límites, medibles, a partir de los cuales el deporte nos puede hacer daño.

Referencias

  1. Exercise is medicine: a historical perspective. Berryman JW. Curr Sports Med Rep. 2010 Jul-Aug; 9(4):195-201.
  2. Susruta of India, an unrecognized contributor to the history of exercise physiology. Tipton CM J Appl Physiol (1985). 2008 Jun; 104(6):1553-6.
  3. Bhishagrata KK. The Sushruta Samhita. Varnasi, India: Chowkhamba Sanskrit Series Series Office, 1963, vol. 2
  4. Ray P, Gupa H, Roy M. Susruta Samhita. New Delhi: Indian National Science Academy, 1980.
  5. Morris JN, Heady JA, RafflePA, Roberts CG,Parks JW. Coronary heart disease and physical activity of work. Lancet 1953; 265: 1053–1057 contd.
  6. Paffenbarger RSJ r,Hyde RT, Wing AL, Hsieh CC. Physicalactivity, all-cause mortality, and longevity of college alumni. N Engl J Med 1986; 314: 605–613
  7. KLEIBER M. (1961) The Fire qf L[fti. John Wiley. New York.
  8. Brouns F, Saris WH, Stroecken J et al. Eating, drinking, and cy- cling. A controlled Tour de France simulation study, Part II. Effect of diet manipulation. Int J Sports Med 1989; 10(Suppl 1): S41–S48.
  9. Westerterp KR. Limits to sustainable human metabolic rate. J Exp Biol 2001; 204: 3183–3187.
  10. Stroud M. The nutritional demands of very prolonged exercise in man. Proc Nutr Soc 1998; 57: 55–61.
  11. Colley RC, Hills AP, King NA, Byrne NM. Exercise-induced energy expenditure: implications for exercise prescription and obe- sity. Patient Educ Couns 2010; 79: 327–332